Elaboration de variantes d'hydroxydes doubles lamellaires

Abstract

Cette recherche se concentre sur le développement d’un nouveau matériau, à base d’argile anionique type hydroxyde double lamellaire à deux et quatre éléments et tester leurs efficacités dans l’élimination des nitrates et des phosphates ainsi que dans l’adoucissement des eaux saumâtres. Les HDLs ont été préparés par la méthode de co-précipitation à pH constant. Les résultats de caractérisation par DRX, spectroscopie IRTF, surface spécifique (BET) et analyse MEB ont montré que les HDLs préparés possèdent une structure parfaitement cristalline. Les résultats d’adsorption des nitrates et des phosphates ont montré l’efficacité des HDLs calcinées par rapport non calcinées. La phase MgZnCoAl-C possède une capacité d’élimination des nitrates de 51,05 mg/g plus importante que les autres HDLs calcinés. Par ailleurs, la phase ZnAl-C adsorbe mieux les phosphates avec une quantité égale à 62,94 mg/g. Les cinétiques d’adsorption des deux anions sont décrites par le modèle pseudo-second ordre. Pour mieux comprendre les mécanismes réactionnels entre MgZnCoAl-C et les nitrates, les modèles de physique statistique ont été utilisés pour quantifier le nombre de molécules adsorbées par site, la densité des sites récepteurs, la quantité adsorbée à saturation, la concentration à saturation et l’énergie d’adsorption molaire. La modélisation par la physique statistique a révélé que le modèle monocouche avec deux sites de liaison montre une meilleure performance pour les isothermes d’adsorption. L’étude thermodynamique des isothermes indique que les processus d’adsorption des deux anions étudiés sont spontanés et endothermique. D’autre part, les résultats d’adsorption des ions calcium et magnésium ont montré l’efficacité de la phase ZnAl-C avec des quantités d’adsorption égale 212,5 mg/g et 121,4 mg/g , respectivement pour des concentration initiale égale à 200 mg/l. les valeurs négatives de la variation de l’enthalpie suggèrent un processus exothermique et spontané .Enfin les résultats d’adoucissement des eaux saumâtres s’avèrent très intéressante puisque les rendement d’élimination varies entre 45% et 76,27% pour les ions Ca2+ et Mg2+ respectivement.